三角錐是對稱的嗎
高超聲速武器相比於傳統超聲速、亞聲速武器而言，具有突防能力強、作戰空間大、殺傷力大、成本低廉等優點，是未來武器裝備發展的必然趨勢。作為最早研發高超聲速武器的國家之一，俄羅斯在這個領域已經取得了豐碩成果。2018年3月，俄羅斯總統普京在國情諮文中披露了“先鋒”“匕首”兩款高超聲速武器，引發全球關注；此後不久，俄羅斯首次公開了“先鋒”高超聲速武器試射影片，並宣佈正式投產；今年2月，3M22“鋯石”高超音速反艦導彈完成了首次艦上試射，為列裝服役奠定了基礎。
俄羅斯高超聲速武器發展概況
目前，高超聲速武器技術主要分為兩個發展方向：其一為髙超聲速巡航飛行器，如俄羅斯的“鋯石”高超聲速反艦巡航導彈，美國的X-51A“乘波者”飛行器。其二為助推滑翔飛行器，如美國的HTV-2“獵鷹”助推滑翔飛行器、中國的DF-ZF滑翔飛行器等。
俄羅斯是較早研究助推滑翔導彈技術的國家。早在20世紀50年代就進行了“銀鳥”高超聲速飛行器的風洞試驗，並積累了豐富的試驗資料。1960年，米高揚設計局設計了米格-105，這種助推滑翔飛行器採用兩級結構，第一級為可重複使用高超聲速飛機，即母船，第二級為升力體飛行器，即子船。母船可馱著子船水平起飛爬升，加速5。5馬赫後釋放子船，子船利用上面級繼續加速爬升至近地軌道，隨後與上面級分離進行對地偵察，然後完成長距離滑翔並著陸。米格-105最終只建造了子船的原型機，並曾用“圖-95”進行至少3次高空投放試驗。這個專案雖然沒有最終成功，但積累了大量試驗資料和寶貴經驗，為後續發展奠定了基礎。
到了80年代，俄羅斯啟動“冷”高超聲速飛行器專案。這是一種有翼高超聲速試驗飛行器，採用升力體結構，長7。9米，重約2。2噸，裝配3臺超燃衝壓發動機，搭載於SS-19戰略彈道導彈。1991年至1998年先後進行了五次飛行試驗，試驗速度6~14馬赫，最大飛行高度80千米。但該專案最終因資金問題放棄。
同一時期，俄羅斯還實施了兩種高超聲速導彈的研製，高超聲巡航飛行器（HCV）和Kh-90高超聲速實驗型巡航導彈（AS-19“考拉”）各有特色，具備很強的機動能力，但也都於2002年暫停。
上述試驗，都為俄羅斯髙超聲速武器發展奠定了良好基礎。進入21世紀，俄羅斯高超聲速武器得到飛速發展，出現了Yu-71高超聲速助推滑翔飛行器、“鋯石”高超聲速反艦導彈、“先鋒”高超聲速導彈系統、“匕首”髙超聲速導彈等。
Yu-71高超聲速助推滑翔飛行器
為對抗美國的彈道導彈防禦系統，俄羅斯實施了秘密的導彈專案“4202工程”，而Yu-71高超聲速滑翔飛行器正是該工程的主要成果，也是俄羅斯近期重點發展的高超聲速飛行器專案，計劃到2020年底生產可裝配核彈頭的Yu-71高超聲速滑翔飛行器。
Yu-71利用助推火箭達到高超聲速。並從近地軌道再人大氣層，隨後在無動力條件下，僅依賴氣動力進行滑翔飛行。但與彈道導彈彈頭的拋物線彈道不同，YU-71飛行器在重返大氣層後利用其高升阻比的外形，在高空進行高超聲速滑翔，將彈道飛航模式轉換成巡航導彈飛航模式，繼續進行長距離飛行，並且可以進行空中機動，至目標上空30千米左右時，導引頭開機進行末制導，飛行器俯衝至目標並完成攻擊。
高超聲速滑翔飛行器通常由運載器和飛行器組成，運載器是助推滑翔飛行器的助推級，助推級不僅需要有足夠的運載能力，以保障飛行器獲得較大的初始速度，而且還要考慮快速響應、快速發射、機動發射等要求，以符合實際作戰的需求。目前來看，Yu-71高超聲速滑翔飛行器的運載器應該是SS-19、SS-25等彈道導彈。
在翼身融合體、改型椎體、升力體、乘波體等多種助推滑翔飛行器的氣動外形中，升力體結構佈局有助於提高飛行器的升阻比，進而提高滑躍距離，增強橫向機動和突防能力。因此，升力體構型的Yu-71也就獲得了較大的內部空間和良好的氣動效能。
為解決高超聲速飛行時劇烈氣動加熱帶來的機體燒蝕、材料結構變形，Yu-71採用了一系列先進技術，例如利用超高溫陶瓷材料防護鼻頭、控制面和翼前緣表面，使用碳纖維複合材料防護機身迎風側，用金屬基複合材料來防護背風側，並在機體內部設定多層隔熱措施保護內部結構和機載裝置。
Yu-71飛行器的飛行彈道可分為初、中和末三段。初段為助推段，中段為滑翔段，末段為俯衝段。初、中段應該採用了INS GNSS CNS組合導航方式，末段採用主被動雷達、紅外成像等末制導方式。
2016年6月中旬，Yu-71首次試射成功，時速超過11000千米（約9馬赫）。據悉，俄羅斯計劃2020年前後生產少量裝配核彈頭的Yu-71高超聲速滑翔飛行器，同時還將部署搭載該飛行器的新型洲際彈道導彈“薩爾瑪特”。
此外，俄羅斯於2016年還試射了名為Yu-74的助推滑翔導彈，速度可達10馬赫同樣，由“薩爾瑪特”導彈攜帶，一枚“薩爾瑪特”戰略導彈可攜帶24枚Yu-74，號稱“可突破任何導彈防禦系統”。
“先鋒”高超聲速導彈系統
“先鋒”高超聲速導彈系統屬於戰略級武器，由洲際導彈助推器和高超聲速助推滑翔彈頭組成，最大飛行速度超過20馬赫，能夠實施大幅度機動突破防禦系統的攔截。“先鋒”導彈系統最早公開於2010年左右，當時公佈的射程在6000千米以上；導彈最終於2015年3月完成定型試驗，2019年正式進入俄羅斯戰略火箭兵，編入現有的導彈部隊編制。
從公開的畫面看，“先鋒”搭載的不是傳統軸對稱的圓錐式彈頭，而是帶有複雜氣動特徵的高超聲速乘波體滑翔戰鬥部，頭部為尖銳前緣熱結構，後體背部有兩片V型佈置的大後掠角後緣舵，後體底部延伸出兩片類似飛機襟翼的俯仰全動舵，尾部含有多個噴管提供輔助動力。
據分析，“先鋒”使用的彈頭結構大致與Yu-71相似，甚至有可能就是Yu-71飛行器。該彈頭長度約5。4 m，採用彈道導彈作為助推級，滑翔體作為彈頭，採用火箭助推-再入大氣層滑翔式/跳躍式彈道，可實現機動變軌，彈頭裝有干擾和反制裝置。導彈在飛行過程中採用地面景像匹配製導在內的複合制導方式，並根據衛星通訊獲取戰場實時情況，從而動態調整飛行路徑，最終透過電視末制導完成精確尋的攻擊。
由於使用了先進的材料，“先鋒”導彈戰鬥部能夠長時間承受高速飛行帶來的氣動加熱，耐受溫度高達2000攝氏度。根據不同的彈道規劃，“先鋒”能夠對20006000千米範圍內的固定目標實施打擊，可突破目前世界上所有防空及反導系統，這對於急於增強戰略威懾力的俄羅斯而言，具有極其重要的意義。
雖然從公開的“先鋒”試射畫面判斷，“先鋒”系統使用了上世紀70年代的UR-100N（SS-19）洲際導彈的彈體，射程約10000 km，採用井式發射，可攜帶一枚“先鋒”彈頭。這種液體發動機導彈彈體顯然稱不上先進，但據信這不過是俄軍的務實舉措，使用即將退役的陳舊彈體驗證新型高超聲速戰鬥部，不僅能減少研發開支，也能儘快形成戰鬥力。待條件成熟後，進一步完善發射平臺，實現最終戰術效能。
如果使用新型RS-28“薩爾瑪特”或RS-24“亞爾斯”洲際彈道導彈作為助推級，預計能夠攜帶三枚“先鋒”彈頭，戰鬥部甚至能達到27馬赫，射程可達到15000 km。
“匕首”高超聲速導彈
“匕首”高超聲速導彈代號Kh-47 M2，長約7。7 m，彈徑約1 m，射程2000公里，以米格-31戰機為搭載平臺。“匕首”導彈於2017年12月試驗性戰鬥值勤，在俄羅斯勝利日73週年閱兵儀式上，首次實體對外展示。從外形上看，“匕首”沒有采用當前流行的高超聲速“三角錐式”佈局，而是採用傳統彈道導彈的迴轉體外形，與陸基伊斯坎德爾-M戰術彈道導彈有明顯的繼承關係，屬於空射型彈道導彈。
從俄軍釋出的影片中可以看出，“匕首”導彈採用了火箭發動機，在空中投放後，首先使用自身動力沿彈道做類拋物線飛行，在接近目標後進行一定幅度的躍升，最後俯衝並對目標進行灌頂攻擊，
作戰使用上，“匕首”既可以打擊地面固定目標，又能打擊海上移動目標，包括航母、驅護艦、兩棲攻擊艦等。打擊地面固定目標，對彈道導彈的末段制導要求並不太高，只要實現圓機率誤差不超過100米的制導精度就大致可以。但若打擊海上移動目標，則需要將命中精度進一步提高到圓機率誤差10米級別，因而，“匕首”導彈的末段應該採用了主被動雷達制導方式或者紅外成像制導方式等，以有效打擊海上移動目標。
“匕首”導彈先進的效能配合上其高超聲速飛行速度，將能有效突破現階段大部分反導系統，對航母、軍艦等形成有效威脅。目前，米格-31戰機已常態化掛載“匕首”導彈進行訓練，表明該導彈發射系統已經十分成熟，距離正式服役已為期不遠。
“鋯石”高超聲速反艦導彈
3M22“鋯石”基於“寶石”超聲速巡航導彈研發而來。“寶石”則是俄羅斯於上世紀90年代研製的新型超音速反艦導彈，其特殊的進氣道位於頭部，採用液體衝壓發動機和固體火箭發動機的混合動力，巡航速度約2。5馬赫；高彈道巡航射程300公里，低空巡航射程120公里。印度也獲得了“寶石”的生產授權，搖身一變成為印度軍工的王牌——“布拉莫斯”巡航導彈。
為了實現高超聲速飛行，“鋯石”導彈採用了超燃衝壓發動機。從試射情況看，“鋯石”射程為300至400千米，飛行速度可達5~6馬赫。不過，在最近的公開報道中，“鋯石”的最大速度為9馬赫，射程約1000千米以上，這個資料尚待證實。
儘管與“花崗岩”導彈相比，“鋯石”巡航導彈的射程較近，但其速度更快，可在目標艦防禦系統完成探測、跟蹤、鎖定、判斷併發射攔截武器之前逼近其防禦區，具有極髙的突防能力，令當前的導彈防禦技術難以攔截。而且，超高的飛行速度，賦予導彈較高的動能，形成了強大的毀傷能力。據悉，速度在6馬赫的彈頭可侵徹50米厚的土層或6~15米厚的混凝土，毀傷能力非常可觀。
“鋯石”在完成艦上發射試驗後，將配備到俄海軍的“彼得大帝”號核動力巡洋艦、基洛夫級“納克西莫夫海軍上將”號核動力導彈巡洋艦，後續還將發展可配備到第五代“哈斯基”級核潛艇上的潛射型和可配備到圖-160M2、PAK-DA戰略轟炸機上的空射型。
從現有裝備來看，俄羅斯制定了符合實際的高超武器發展規劃：一方面發展“匕首”空射彈道導彈，利用早已成熟的彈道導彈技術開發具有優異機動性的空基導彈，採用最直接的手段加速裝備研製，確保率先形成作戰能力；另一方面同步發展“先鋒”助推-滑翔導彈，實現了多技術路線的並行，試圖在助推——滑翔導彈的競爭中勝出。
按照當前發展規劃，俄軍將能夠具備多點、多型、多梯次的高超聲速打擊能力，大大提升俄軍作戰能力。利用高超聲速助推滑翔導彈的較遠距離實施第一波次的本土外遠端打擊，例如Yu-71、先鋒等；在本土附近海域利用中程高超聲速導彈實施第二波次打擊，例如“匕首”等；而在本土利用高超聲速巡航導彈實施近距離打擊，如“鋯石”等。
同時，俄羅斯高超聲速導彈均可搭載核彈頭和常規彈頭，且分佈於潛艇、戰鬥機、水面艦艇等各種作戰平臺，兼具戰略打擊和戰略威懾雙重效應，這在實質上增強了俄羅斯“新三位一體”核力量整體威懾力，確保了俄羅斯在激烈的軍事戰略競爭中保持優勢地位。